Cytotoxicity assessment and molecular diversity through mass spectrometry analysis of Costus spicatus

Gracimério José Guarneire
Nerilson Marques Lima
OrcID
Giovanna Duarte Silva
OrcID
Naará da Silva Balbino
OrcID
Teresinha de Jesus Aguiar dos Santos Andrade
OrcID
Beatriz Joia Tabai
OrcID
Rebeca Rocha Rodrigues
OrcID
Salva Asghar
OrcID
Samuel Gouveia Silva Neres Cardoso
OrcID
Alessandra de Paula Carli
OrcID
Sandra Bertelli Ribeiro de Castro
OrcID
Caio Cesar de Souza Alves
OrcID

    Gracimério José Guarneire

    Federal University of Jequitinhonha and Mucuri Valleys

    Atualmente é discente de doutorado no Programa de Pós-graduação Stricto Sensu em Ciências da Saúde pela Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri - UFVJM, com área de concentração em Medicina I. Possui Mestrado em Tecnologia, Ambiente e Sociedade, área de concentração: Recursos Naturais e Ambiente, pela Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM). Possui especialização em Planejamento e Conservação Ambiental e graduado Bacharel em Ciências Biológicas pela Escola Superior São Francisco de Assis (2003). Possui experiência com consultoria ambiental, desenvolvendo estudos biológicos e licenciamento ambiental. Tem experiência em docência superior (UNIPAC-TO) atuando em disciplinas correlatas a formação. Membro do Grupo de Pesquisa em Imunologia e Bioquímica de Compostos Bioativos, da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri - Campus JK. Também desenvolve pesquisas de bioprospecção de extratos de plantas medicinais e aplicação de seus compostos no tratamento de doenças. Estuda etnobotânica de Plantas medicinais e Sustentabilidade Ambiental na região dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri.

    Nerilson Marques Lima

    Federal University of Goiás

    OrcID https://orcid.org/0000-0001-9669-0306

    Possui graduação em Química (Licenciatura), Mestrado em Química (Química Orgânica) e Doutorado em Química (Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Instituto de Química de Araraquara), tendo realizado durante o curso de doutorado estágio na The Ohio State University, OHIO-USA. Tem experiência na área de Química, com ênfase em cromatografia, instrumentação analítica (CG-FID, GC-MS, HPLC-PDA, HPLC-MS, HPLC-SPE-NMR, ICP-MS, Espectrofotometria), isolamento, elucidação estrutural, desreplicação de micromoléculas antitumorais, quimiossistemática, Bioatividade de metabólitos secundários, Perfil metabólico de plantas amazônicas, Metabolômica, Desenvolvimento de métodos cromatográficos para análise de plantas medicinais e potencial farmacológico de inibidores de protease. 

    Giovanna Duarte Silva

    Federal University of Jequitinhonha and Mucuri Valleys

    OrcID https://orcid.org/0009-0007-4066-3270

    Ensino médio completo (2019). Graduanda em Medicina pela Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri - Campus Mucuri (Teófilo Otoni - MG). Atuou como monitora dos módulo MDT065, MDT066 e MDT067 na graduação. Atuou como membro da Liga Acadêmica de Psiquiatria e Saúde Mental (LAPSAM). Membro do Centro Acadêmico de Medicina de Teófilo Otoni - CAMTO/Fammuc. Diretora de Extensão da Liga Acadêmica de Cardiologia do Mucuri (LACAM).

    Naará da Silva Balbino

    Federal University of Goiás

    OrcID https://orcid.org/0009-0002-0823-0874

    Possui ensino-medio-segundo-graupela ETEC BENEDITO STORANI(2018). Tem experiência na área de Química. 

    Teresinha de Jesus Aguiar dos Santos Andrade

    Federal Institute of Maranhão

    OrcID https://orcid.org/0000-0002-2415-9222

    É doutora em Química na área de concentração Química Orgânica/ Produtos Naturais no IQ-UNESP (2014). Parte do doutorado foi realizado no Marine Biodiscovery Centre, The School of Natural and Computing Sciences- University of Aberdeen-Aberdeen (Escócia-UK). Mestre em Genética e Toxicologia Aplicada pela Universidade Luterana do Brasil (CANOAS-RS-2008). Especialista em Saneamento Ambiental pela UGF (2009-2011). Possui graduação em Bacharelado em Química com Atribuições Tecnológicas, Licenciatura em Química pela Universidade Federal do Piauí (2002-2007). Atualmente é professora do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão-IFMA. É consultora ad-hoc da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Maranhão (FAPEMA) e PRPGI/IFMA. Líder do grupo de pesquisa multidisciplinar Núcleo de Investigação Aplicado às Ciências -NIAC vinculado ao CNPq e certificado pelo IFMA. Membro titular do Comitê Científico Institucional do IFMA (2020-2022), Membro titular do comitê de ética envolvendo seres humanos do IFMA. Pertence ao BASIS/INEP/MEC, participando ativamente em visitas de avaliação in loco de reconhecimento e renovação de reconhecimento de cursos de graduação.É Bolsista de Produtividade Científica (BPC/IFMA/2023).Tem experiência científica na área de fitoquímica, fitoterapia e plantas medicinais (isolamento e identificação de substâncias naturais), métodos analíticos quali e quanti, toxicologia ambiental, bioensaios, bem como em microorganimos endofíticos de algas marinhas, sedimentos, desertos e plantas. Domina técnicas de cromatografia em camada delgada, líquida a vácuo, flash, CLAE-DAD, CLAE-EM, interpretação de dados espectrométricos de UV, IV, MS, RMN.

    Beatriz Joia Tabai

    Federal University of the Jequitinhonha and Mucuri Valleys

    OrcID https://orcid.org/0000-0001-7011-5792

    Graduanda em Medicina pela Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, campus mucuri. 

    Rebeca Rocha Rodrigues

    Federal University of Jequitinhonha and Mucuri Valleys

    OrcID https://orcid.org/0009-0009-4374-3238

    Graduanda em Medicina pela Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)- Campus Mucuri, 2021 - 2026. Aluna voluntária de Iniciação Científica no Grupo de Pesquisa em Imunologia e Bioquímica de Compostos Bioativos da UFVJM, atualmente participando do Projeto de Pesquisa "AÇÃO BIOATIVA DOS EXTRATOS AQUOSOS E DE INIBIDORES DE PROTEASES DE COSTUS SPICATUS NA MODULAÇÃO DA RESPOSTA ANTITUMORAL IN VITRO E IN VIVO EM MODELO DE ADENOCARCINOMA MAMÁRIO". Membro do Projeto de Extensão "Saúde que Liberta: Educação em Saúde para Jovens Privados de Liberdade". Participou como secretária da Liga Acadêmica de Medicina de Família e Comunidade (LAMF-TO) da FAMMUC durante a gestão de 2023-2024. Atualmente está atuando no cargo de presidente da Liga Acadêmica de Pediatria (LAPED) da FAMMUC.

    Salva Asghar

    Federal University of Goiás

    OrcID https://orcid.org/0009-0000-7722-4609

    Possuo um Mestrado em Química pelo SA-Centro de Pesquisa Interdisciplinar em Ciências Básicas (SA-CIRBS), Faculdade de Ciências Básicas e Aplicadas, Universidade Internacional Islâmica de Islamabad, Paquistão, com CGPA de 3,75/4 (80,6). Minha pesquisa de mestrado focou na "Perfilagem Comparativa, Extração e Caracterização de Óleos Essenciais, Oleorresinas e Água Floral de Ziziphus Spina-Christi", envolvendo técnicas avançadas de extração, isolamento e caracterização de metabólitos naturais.Minha experiência em pesquisa inclui química de produtos naturais, química medicinal, metabolômica de plantas, avaliação de bioatividade e engenharia química aplicada a alimentos funcionais. Tenho proficiência em diversas técnicas laboratoriais, incluindo cromatografia (TLC, CC, HPLC, GC), espectroscopia (UV-Vis, FT-IR, MS) e ensaios biológicos para atividades antioxidantes e anti-inflamatórias.Atualmente, estou interessada em expandir minha pesquisa na caracterização fitoquímica e avaliação funcional de compostos bioativos de fontes naturais, aplicados às áreas de química de alimentos, produtos farmacêuticos e biotecnologia. Estou motivada a contribuir para projetos inovadores e multidisciplinares na área de química e tecnologia química.

    Samuel Gouveia Silva Neres Cardoso

    Federal University of Jequitinhonha and Mucuri Valleys

    OrcID https://orcid.org/0009-0006-2635-0318

    Graduando em Medicina

    Alessandra de Paula Carli

    Federal University of Jequitinhonha and Mucuri Valleys

    OrcID https://orcid.org/0000-0002-7956-8947

    Professora Associada III - UFVJM. Coordenadora do Curso de Pós graduação em Tecnologia, Ambiente e Sociedade. Doutora em Ciências Biológicas - Bioquímica Estrutural e Biologia Molecular. Mestre em Química - Agroquímica - área de Concentração Bioquímica de Plantas Medicinais. Aperfeiçoamento (CNPQ) em Biotecnologia. Especialista em Bioquímica Estrutural e Fisiológica. Bacharel e Licenciada em Química. Experiência docente desde 1996. Área de atuação em pesquisa: Produtos Naturais, Compostos Bioativos e Bioquímica de plantas medicinais, Inibidores de proteases.

    Sandra Bertelli Ribeiro de Castro

    Federal University of Juiz de Fora

    OrcID https://orcid.org/0000-0002-5535-0919

    Professora Adjunta Faculdade de Medicina do Mucuri (FAMMUC) - Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri - UFVJM, Pós-Doutorado pelo Programa Nacional de Pós-Doutorado (PNPD), no Departamento de Parasitologia, Microbiologia e Imunologia da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF). Doutora em Saúde pelo programa de pós-graduação em Saúde na Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF-MG). Mestre em Microbiologia Agrícola pela Universidade Federal de Lavras (UFLA-MG). Graduada em Farmácia e Bioquímica pela UFJF com especialização em Controle e Garantia da Qualidade pelo Centro Universitário Newton Paiva. Docente do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde (PPGCS- UFVJM). Docente no Programa de Pós-Graduação Multicêntrico na área de Bioquímica e Biologia Molecular (PMBqBM) da Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular (UFJF-GV), com experiência em cultura de células tumorais e não tumorais, desenvolvimento de modelo experimental de edema de pata agudo e crônico e de Encefalomielite Autoimune Experimental, coordena projetos relacionados à avaliação de atividade biológica de novas substâncias e reposicionamento de fármacos.

    Caio Cesar de Souza Alves

    Federal University of the Jequitinhonha and Mucuri Valleys

    OrcID https://orcid.org/0000-0001-9765-8527

    Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Juiz de Fora (2004), mestrado em Saúde Brasileira pela Universidade Federal de Juiz de Fora (2007) e doutorado em Saúde pela Universidade Federal de Juiz de Fora (2012). Foi bolsista do Programa de Doutoramento com Estagio no Exterior - PDEE - no período de 2010-2011, na University of Newcastle - Australia. Foi bolsista de Pós-Doutorado (2013). Atualmente é professor adjunto da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri - Campus Mucuri. Tem experiência na área de Imunologia, com ênfase em Imunofármacos, atuando principalmente nos seguintes temas: nitric oxide, pulmonary allergy, EAE, cell culture, flow cytometry and ELISA.


Palavras-chave

Cytotoxicity
Costaceae
mass spectrometry
polyphenols
flavonoids
Hierarchical Clustering Analysis

Resumo

Costus spicatus Swartz exhibits notable biological properties due to its rich content of flavonoids and saponins, suggesting promising anti-inflammatory, antinociceptive, and antimicrobial properties. This study investigated the cytotoxic effects and molecular diversity of Costus spicatus extracts. Cytotoxicity assays revealed varying sensitivities across leaf, stem, and rhizome extracts, with ethanolic extracts generally exhibiting higher potency. Tandem mass spectrometry analysis identified eleven metabolites, including polyphenols like quercetin and rutin. Higher levels of polyphenols were observed in leaf and stem extracts compared to rhizomes. Among these plant parts, the leaves emerged as the richest source of flavonoids, constituting 45.83% of the total flavonoid content. Hierarchical clustering analysis highlighted dissimilarities between extract types. Overall, Costus spicatus extracts displayed cytotoxic effects against tested cell lines, with ethanolic extracts showing greater potency. This comprehensive analysis provides valuable insights into the potential medicinal applications of Costus spicatus and its molecular composition.

Referências

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Cytotoxicity assessment and molecular diversity through mass spectrometry analysis of Costus spicatus. Rev Fitos [Internet]. 12º de janeiro de 2026 [citado 28º de fevereiro de 2026];20:e1851. Disponível em: https://revistafitos.far.fiocruz.br/index.php/revista-fitos/article/view/1851
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